FR2594101A1 - TRANSPORT DEVICE FOR A PRODUCTION CHAIN WITH MACHINED WORKING STATIONS - Google Patents
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Abstract
Dans chaque station d'usinage 3 un dispositif élévateur 9 comportant des glissières verticales 10 embrassant partiellement la bande transporteuse 4 est intégré dans le dispositif de transport de telle façon qu'au moins un porte-pièces 5 comportant deux logements de pièces 6 puisse être soulevé de la bande 4 dans une position d'attente, ce qui permet l'acheminement des porte-pièces 5 suivants. Les brins direct et de retour, parallèles, de la bande 4 comportent des dispositifs de poussée 16, de sorte que les pièces 18 qui n'ont pu être usinées puissent parcourir une zone de stations d'usinage 3. (CF DESSIN DANS BOPI)In each machining station 3 an elevator device 9 comprising vertical slides 10 partially embracing the conveyor belt 4 is integrated into the transport device such that at least one workpiece carrier 5 comprising two workpiece housings 6 can be lifted. of the band 4 in a standby position, which allows the routing of the following 5 workpiece carriers. The direct and return strands, parallel, of the strip 4 have pushing devices 16, so that the parts 18 which could not be machined can pass through a zone of machining stations 3. (CF DRAWING IN BOPI)
Description
Dispositif de transport pour une chalne de production à stationsTransport device for a production line at stations
d'usinage montées en parallèle.machining in parallel.
La présente invention se rapporte àun dispositif de transport pour une chaîne de production destinée à fabriquer des composants électriques, tels que des rotors et des stators de machines électriques, comportant une pluralité de stations d'usinage à cadences libres, montées en parallèle, une bande transporteuse sans fin sur laquelle sont placés, entraînés par friction, des porte-pièces comportant au moins deux logements de pièces disposés à The present invention relates to a conveyor device for a production line for manufacturing electrical components, such as rotors and stators of electrical machines, having a plurality of parallel free-running machining stations, a web endless conveyor on which are placed, driven by friction, workpiece carriers comprising at least two housings of parts arranged to
intervalles présentant chacun une surface d'appui correspon- intervals each having a corresponding bearing surface
dant à la forme de la pièce, et la bande transporteuse to the shape of the piece, and the conveyor belt
passant par les différentes stations d'usinage et des accu- through the various machining stations and accumula-
mulateurs de porte-pièces places entre elles, tandis que des butées sont prévues aux différentes stations pour arrêter stackers of room-holders placed between them, while stops are provided at the various stations to stop
les porte-pièces et les laisser poursuivre leur mouvement. the workpieces and let them continue their movement.
On connaît des dispositifs de chargement à caden- Loading devices are known
ces libres qui permettent d'amener et d'évacuer des pièces dans le cas de machines de production ou des chaînes de production montées en parallèle, un transporteur pour these free which can bring and evacuate parts in the case of production machines or production lines mounted in parallel, a carrier for
l'amenée des pièces et un second transporteur pour l'éva- supply of parts and a second carrier for the evaluation of
cuation des pièces étant respectivement prévus. cuation parts being respectively provided.
Un dispositif de chargement de ce type, connu par la DE-A-27 19 229, concerne une machine de production dans laquelle il est prévu respectivement un dispositif d'amenée et un dispositif d'évacuation grâce auxquels ont lieu, respectivement selon les nécessités, une amenée et, au cours d'une autre opération, un prélèvement des A loading device of this type, known from German Offenlegungsschrift No. 27 19 229, relates to a production machine in which there is provided respectively a feed device and an evacuation device by means of which take place, respectively according to the necessities. , a supply and, in the course of another operation, a levy of
pièces, ce qui entraine des périodes d'arrêt (temps morts). parts, which leads to downtime (downtime).
L'un des inconvénients de cet agencement connu consiste en ce que le temps de travail nécessité pour le One of the disadvantages of this known arrangement is that the working time required for the
chargement est relativement long, ce qui réduit la capa- loading is relatively long, which reduces the
cité des machines de production montées en parallèle, éventuellement de toute la chaine de production qui est, en général, déterminée par la capacité des différentes quoted production machines mounted in parallel, possibly the entire production chain which is, in general, determined by the capacity of different
machines de production.production machinery.
Pour réduire davantage ces temps morts, on proposé, selon le brevet suisse 648 784, un dispositif de chargement pour amener et évacuer des pièces, en combinaison avec des dispositifs de chargement et de déchargement dans le cas de machines de production en parallèle, chaque dispositif de chargement et de déchargement comportant un double logement de pièces et chacun étant réalisé de façon à coopérer d'une part avec les deux transporteurs dans une position initiale et, de l'autre, avec un dispositif de retenue des pièces dans une position de chargement ou de déchargement. Un premier logement de pièces individuel du double logementest rattaché au premier transporteur et To further reduce these dead times, according to Swiss Pat. No. 648,784, it is proposed to provide a loading device for bringing and evacuating parts, in combination with loading and unloading devices in the case of machines for parallel production, each device loading and unloading having a double housing parts and each being realized so as to cooperate on the one hand with the two carriers in an initial position and, on the other, with a device for retaining parts in a loading position or unloading. A first housing of individual parts of the double housing is attached to the first carrier and
le second logement au second transporteur. the second housing to the second carrier.
On obtient certes ainsi une suite d'opérations chevauchant dans le temps par rapport à la DE-A-27 19 229, tant pour le prélèvement des pièces que pour leur amenée, mais l'on ne peut éviter des pertes de temps, dans le cas de machines de production ou de postes d'usinage monté(e)s en parallèle d'une chaîne de production, qui présentent A series of time-overlapping operations with respect to DE-A-27 19 229, for example, is obtained both for the picking of the pieces and for their feeding, but it is impossible to avoid waste of time in the the case of production machines or machining stations mounted parallel to a production line, which present
des temps d'usinage extrêmement courts. extremely short machining times.
Un inconvénient général des chaines de fabrication consiste en outre en ce que chacun de ces dispositifs n'est conçu que pour un produit particulier avec des capacités de production très élevées et exige des temps de préparation A general disadvantage of the production lines is furthermore that each of these devices is designed only for a particular product with very high production capacities and requires preparation times.
longs.long.
En conséquence, la présente invention a pour objet un dispositif de transport pour une chaîne de fabrication comportant une pluralité de stations d'usinage montées en parallèle à cadences libres, dans lequel différentes stations d'usinage fonctionnent avec une durée de cycle par pièce extrêmement courte et dans lequel tant l'amenée des pièces que leur évacuation aient lieu sur une bande transporteuse, et qui garantisse une possibilité d'utilisation plus universelle de la chaîne Accordingly, a subject of the present invention is a transport device for a production line comprising a plurality of parallel machining stations at free speeds, in which different machining stations operate with an extremely short cycle time per part. and in which both the supply of parts and their evacuation take place on a conveyor belt, and which guarantees a possibility of more universal use of the chain
de production avec un temps de préparation réduit. of production with a reduced preparation time.
Pour atteindre cet objectif, selon l'invention, un dispositif élévateur embrassant partiellement la bande transporteuse comportant des glissières pourvues de rails, est disposé dans chaque station d'usinage de façon qu'au moins un porte-pièces puisse être élevé depuis la bande transporteuse dans une position d'attente et que, par suite, la poursuite du transport des porte-pièces subséquents sur la bande transporteuse ait lieu, et en ce qu'en outre il To achieve this objective, according to the invention, a lifting device partially embracing the conveyor belt comprising rails provided with rails, is arranged in each machining station so that at least one workpiece can be raised from the conveyor belt in a waiting position and that, consequently, the continuation of the transport of the subsequent carriers on the conveyor belt takes place, and in
est prévu pour le transfert des pièces à la station d'usi- is intended for the transfer of parts to the
nage et leur prélèvement de la station d'usinage un dispo- and removal of the machining station from
sitif de préhension mobile horizontalement et verticalement. mobile grasping device horizontally and vertically.
L'insertion des porte-pièces dans les rails disposés dans le dispositif élévateur permet de les soulever de la bande transporteuse dans une position d'attente, les porte-pièces suivants sur la bande transporteuse pouvant franchir cette station d'usinage. Dès qu'une pièce usinée a été transférée, au moyen d'un dispositif de préhension, dans le logement vide du porte-pièces se trouvant dans la position d'attente, le porte-pièces est déplacé de façon que la pièce amenée avec le second logement soit prélevée immédiatement après par le dispositif de préhension et transférée dans la station d'usinage. Dès que la bande transporteuse est libre dans la station d'usinage, le dispositif élévateur fait descendre le porte-pièces et le porte-pièces est entraîné par la bande transporteuse, ce qui évite des temps d'attente jusqu'à l'achèvement du The insertion of the workpieces into the rails arranged in the lifting device makes it possible to lift them from the conveyor belt in a waiting position, the following workpiece holders on the conveyor belt being able to cross this machining station. Once a machined part has been transferred, by means of a gripping device, into the empty housing of the workpiece holder in the standby position, the workpiece holder is moved so that the workpiece brought with the second housing is taken immediately after the gripping device and transferred to the machining station. As soon as the conveyor belt is free in the machining station, the lifting device lowers the workpiece carrier and the workpiece carrier is driven by the conveyor belt, thereby avoiding waiting times until the completion of the
du travail, par exemple de bobinage. work, for example winding.
Un autre avantage consiste en ce que, dans une seule chaîne de production, grace au système de codage, deux pièces différentes peuvent par exemple être usinées en même temps dans des stations d'usinage prédéterminées, ce qui permet avantageusement de mieux exploiter la capacité de la chaîne de production, même pour des lots Another advantage is that, in a single production line, thanks to the coding system, two different parts can for example be machined at the same time in predetermined machining stations, which advantageously makes it possible to better exploit the capacity of the machine. the production line, even for batches
de pièces plus réduits.smaller parts.
Par la préparation des porte-pièces pour la série de pièces suivante dans une réserve de préparation sur le By preparing workpieces for the following series of pieces in a preparation reserve on the
brin de retour de la bande, on abrège les temps de réappro- strand back from the band, we shorten the time to reappro-
visionnement. On va décrire à présent l'invention avec davantage de détails au moyen d'un exemple de réalisation représenté sur le dessin annexé dont: la figure 1 est une vue en plan schématique d'une chaîne de production représentée seulement en partie, comportant des stations d'usinage montées en parallèle; la figure 2 représente une zone d'usinage A de la chaîne de production selon la figure 1, avec un dispositif de transport correspondant; la figure 3 est une vue latérale du dispositif de transport suivant la ligne de coupe I-I de la figure 2; la figure 4 est une vue du dispositif de transport, suivant la ligne de coupe II-II de la figure 3; la figure 5 est une coupe transversale à échelle viewing. The invention will now be described in greater detail by means of an exemplary embodiment shown in the accompanying drawing of which: FIG. 1 is a diagrammatic plan view of a production line represented only in part, including stations machining mounted in parallel; FIG. 2 represents a machining zone A of the production line according to FIG. 1, with a corresponding transport device; Figure 3 is a side view of the transport device along section line I-I of Figure 2; Figure 4 is a view of the transport device, along the section line II-II of Figure 3; Figure 5 is a cross sectional scale
agrandie d'un porte-pièces placé sur la bande transporteuse. enlarged of a piece carrier placed on the conveyor belt.
La vue en plan d'une chaîne de production 2, représentée sur la figure 1, comprend, en plus d'une bande The plan view of a production line 2, shown in FIG. 1, comprises, in addition to a strip
transporteuse sans fin 4, une pluralité de stations d'usi- endless conveyor 4, a plurality of user stations
nage 3 et de réserves de pièces 7 qui sont disposées de swimming pool 3 and spare parts 7 which are disposed of
façon que des porte-pièces 5 placés sur la bande transpor- door holders placed on the conveyor belt
teuse 4 en étant entraînés par friction, soient amenés aux stations d'usinage 3 par des dispositifs qui seront décrits avec davantage de détails plus loin et sont 4 driven by friction, are brought to the machining stations 3 by devices which will be described in more detail later and are
représentés sur les figures 2 et 3. shown in Figures 2 and 3.
On a représenté en détail sur les figures 2 et 3 une zone d'usinage désignée par la référence A sur la figure 1, la bande transporteuse 4 se déplaçant dans le sens de la flèche X. La bande transporteuse 4 est surplombée, à une distance prédéterminée, par un dispositif de préhension 11, la distance étant choisie de façon que le dispositif de préhension 11 puisse soulever d'un porte-pièces 5 les pièces 18 devant être usinées situées dans des logements de pièces 6 formés en double dans le portepièces 5, et FIGS. 2 and 3 show in detail a machining zone designated by the reference A in FIG. 1, the conveyor belt 4 moving in the direction of the arrow X. The conveyor belt 4 is overhung at a distance predetermined by a gripping device 11, the distance being chosen so that the gripping device 11 can lift from a workpiece holder 5 the parts 18 to be machined located in the housing parts 6 formed in duplicate in the door parts 5 , and
les amener à une machine d'usinage (non représentée). bring them to a machining machine (not shown).
Pendant ce temps, les porte-pièces 5 qui se succèdent sont Meanwhile, the piece holders 5 that follow one another are
acheminés jusqu'à la prochaine station d'usinage 3 libre. routed to the next free 3 machining station.
Chaque station d'usinage 3 (figures 1A, 2 et 3) est précédée par un codeur-lecteur 13 et suivie par un codeur 14, appareils réagissant tous deux à un codage 12 placé sur chaque porte-pièces 5 (figure 5). Comme le montre la figure 3, les porte-pièces 5 (chargés chacun, par exemple, d'une pièce 18) passent par le codeur-lecteur 13, de sorte qu'il est décidé, sur la base du codage 12 situé sur le porte-pièces (figure 5), si cette pièce 18 peut être usinée par la station d'usinage 3, ou doit être amenée à une autre Each machining station 3 (FIGS. 1A, 2 and 3) is preceded by an encoder-reader 13 and followed by an encoder 14, both of which react to a coding 12 placed on each workpiece carrier 5 (FIG. 5). As shown in FIG. 3, the workpieces 5 (each loaded, for example, with a workpiece 18) pass through the reader encoder 13, so that it is decided on the basis of the coding 12 located on the piece holder (FIG. 5), if this piece 18 can be machined by the machining station 3, or must be brought to another
station d'usinage.machining station.
Selon la figure 4, ou prévoit au-dessous de la According to Figure 4, or provides below the
bande transporteuse 4 un dispositif élévateur 9 qui com- conveyor belt 4 a lifting device 9 which
porte des glissières verticales 10 accrochant, par des door vertical rails 10 hanging, by
rails 20, des saillies 21 du porte-pièces 5. Les glissiè- rails 20, projections 21 of the workpiece holder 5. The slides
res verticales 10 du dispositif élévateur 9 sont conformées de façon à être à une certaine distance latérale de la vertical lines 10 of the lifting device 9 are shaped so as to be at a certain lateral distance from the
bande transporteuse 4 et à ne pas la gêner. Selon la figu- conveyor belt 4 and not to disturb it. According to the
re 3, il a été demandé par la station d'usinage 3, au moyen du codeurlecteur 13, un porte-pièces 5 identifié de façon correspondante, comportant un logement 6 vide et un logement 6 chargé d'une pièce 18, et ce porte-pièces a déjà été soulevé, par le dispositif élévateur 9, de la bande transporteuse 4 dans la position d'attente de la station d'usinage 3, tandis que le dispositif de préhension 11 retient encore une pièce 18 déjà usinée. Ensuite, le dispositif de préhension 11 place la pièce finie 18 sur le logement de pièces 6, un cylindre de poussée 19 a pour effet de déplacer le porte-pièces 5 d'un intervalle entre pièces, c'est-à-dire d'à peu près la moitié de la longueur du porte-pièces (vers la droite sur le dessin), de sorte que le dispositif de préhension 11 peut recevoir la pièce 18 non encore usinée et l'amener à la machine d'usinage. Apres que les butées 8 placées en amont de la 3, it has been requested by the machining station 3, by means of the codeurlecteur 13, a coin holder 5 correspondingly identified, having a housing 6 empty and a housing 6 loaded with a piece 18, and this door -pieces has already been raised, by the lifting device 9, the conveyor belt 4 in the waiting position of the machining station 3, while the gripping device 11 still retains a part 18 already machined. Then, the gripping device 11 places the finished part 18 on the parts housing 6, a thrust cylinder 19 has the effect of moving the piece carrier 5 of a gap between pieces, that is to say approximately half the length of the workpiece holder (to the right in the drawing), so that the gripping device 11 can receive the piece 18 not yet machined and bring it to the machining machine. After the stops 8 placed upstream of the
station d'usinage 3 stoppent l'acheminement des porte- machining station 3 stop the transport of
pièces suivants 5, le porte-pièces 5 descend de la posi- following parts 5, the piece carrier 5 descends from the position
tion d'attente sur la bande transporteuse 4, celui-ci étant entraîné par la bande transporteuse 4 et passant par le codeur 14 monté en aval qui indique, selon le waiting on the conveyor belt 4, the latter being driven by the conveyor belt 4 and passing through the encoder 14 mounted downstream which indicates, according to the
codage 12 du porte-pièces 5, une autre station d'usinage. coding 12 of the workpiece holder 5, another machining station.
Sur les côtés de la bande transporteuse 4, on trouve des glissières 22 qui sont interrompues à chaque dispositif élévateur 9 et à chaque dispositif de poussée On the sides of the conveyor belt 4 there are slides 22 which are interrupted at each lifting device 9 and each thrust device.
16 et sont limitées par les butées 8 (figure 2). 16 and are limited by the stops 8 (Figure 2).
Lors du soulèvement du porte-pièces 5 par le dispositif élévateur 9, des rails auxiliaires 23 disposés sur chaque glissière verticale 10 jouent le rôle des glissières 22, tant que le porte-pièces 5 se trouve dans When lifting the workpiece carrier 5 by the lifting device 9, auxiliary rails 23 arranged on each vertical slide 10 play the role of the slides 22, as long as the workpiece carrier 5 is in
la position soulevée.the raised position.
Les dispositifs de poussée 16, de préférence des vérins pneumatiques, ont pour effet que, par exemple, des pièces 18 non-usinées transportées sur les porte-pièces 5, qui n'ont pu être usinées dans les stations d'usinage 3 pour des raisons de surcharge, ou qui doivent subir, lors de l'usinage de types de pièces différents, une séquence d'opérations d'usinage différente, peuvent être amenées de nouveau du brin de retour au brin se déplaçant dans le sens direct de la bande transporteuse 4 dans le sens de la flèche Y ou inversement (figure 1), de sorte que les porte-pièces 5 peuvent parcourir une zone de stations d'usinage. Les butées 8 arrêtent d'autres porte-pièces 5 qui arrivent sur les deux brins de la bande transporteuse The thrust devices 16, preferably pneumatic cylinders, have the effect that, for example, non-machined parts 18 transported on the workpiece carriers 5, which could not be machined in the machining stations 3 for reasons of overload, or which must undergo, during the machining of different types of parts, a sequence of different machining operations, can be brought back from the return strand to the strand moving in the direct direction of the strip 4 in the direction of the arrow Y or vice versa (Figure 1), so that the workpiece holders 5 can go through an area of machining stations. The stops 8 stop other workpieces 5 which arrive on the two strands of the conveyor belt
4, pendant la poussée. -4, during the push. -
La représentation du porte-pièces 5 à échelle agrandie de la figure 5 montre que celui-ci présente au fond de chaque logement de pièces 6 un aimant de retenue respectif 15, ce qui empêche la pièce 18 de tomber ou de se déplacer. La bande transporteuse 4 longe la surface d'un carter 24 qui comporte des appuis latéraux qui servent The representation of the enlarged workpiece carrier 5 of FIG. 5 shows that it has at the bottom of each piece of housing 6 a respective retaining magnet 15, which prevents the workpiece 18 from falling or moving. The conveyor belt 4 runs along the surface of a housing 24 which has lateral supports which serve
en même temps de glissières 22 pour les porte-pièces 5. at the same time slides 22 for the workpiece holders 5.
Le dispositif de transport selon l'invention peut être utilisé de façon avantageuse dans des chaînes 2 de production de différents composants électriques, dans lesquelles on prévoit en général pour chaque opération plusieurs stations d'usinage 3 en parallèle, sans temps The transport device according to the invention can advantageously be used in production lines 2 of different electrical components, in which, for each operation, several machining stations 3 are generally provided in parallel, without time.
morts supplémentaires même pour des temps de cycle extré- additional deaths even for extreme cycle times.
mement courts (des cadences extrêmement rapides), de 6 secondes ou moins par pièce. L'ensemble du système de transport permet un usinage simultané de plusieurs, de préférence deux, types de pièces différents et n'exige que des temps de préparation très courts, une réserve de préparation 17 étant prévue sur le brin de retour de la bande transporteuse 4 pour l'approvisionnement en short (extremely fast), 6 seconds or less per piece. The entire transport system allows simultaneous machining of several, preferably two, different types of parts and requires only very short preparation times, a preparation reserve 17 being provided on the return strand of the conveyor belt. 4 for the supply of
porte-pièces pour le lot de production suivant. workpiece holders for the next production batch.
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